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边缘重构对锯齿型石墨烯纳米带电子输运的影响

李彪 徐大海 曾晖

边缘重构对锯齿型石墨烯纳米带电子输运的影响

李彪, 徐大海, 曾晖
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  • 实验研究表明石墨烯纳米带中广泛地存在边缘结构重构且稳定的边缘缺陷结构. 本文采用第一性原理的计算方法研究了锯齿型石墨烯纳米带中边缘结构重构形成的两种不同缺陷结构对材料电子输运性能的影响. 研究发现两种缺陷边缘结构对稳定纳米尺度位型结构和电子能带结构具有显著影响,它使得费米能级发生移动并引起了共振背散射. 两种边缘缺陷重构均抑制了费米能级附近电子输运特性并导致不同区域的电子完全共振背散射,电导的抑制不仅与边缘缺陷结构的大小有关,它更取决于边缘缺陷重构位型引起的缺陷态的具体分布和电子能带的移动.
    • 基金项目: 国家自然科学基金(批准号:11304022,11347010)、湖北省教育厅科学研究项目(批准号:T201204,Q20131208)和长江大学优秀青年教师科研支持计划(批准号:cyq201321,cyq201322)资助的课题.
    [1]

    Novoselov K S, Geim A K, Morozov S V, Jiang D, Zhang Y, Dubonos S V, Grigorieva I V, Firsov A A 2004 Science 306 666

    [2]

    Zhang Y B, Tan Y W, Stormer H L, Kim P 2005 Nature 438 201

    [3]

    Castro Neto A H, Guinea F, Peres N M R, Novoselov K S, Geim A K 2009 Rev. Mod. Phys. 81 109

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    Nakada K, Fujita M, Dresselhaus G, Dresselhaus M S 1996 Phys. Rev. B 54 17954

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    Geim A K, Novoselov K S 2007 Nat. Mater. 6 183

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    Geim A K 2009 Science 324 1530

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    Girit C Ö, Meyer J C, Erni R, Rossell M D, Kisielowski C, Yang L, Park C H, Crommie M F, Cohen M L, Louie S G, Zettl A 2009 Science 323 1705

    [10]

    Jia X, Hofmann M, Meunier V, Sumpter B G, Campos-Delgado J, Romo-Herrera J M, Son H, Hsieh Y P, Reina A, Kong J, Terrones M, Dresselhaus M S 2009 Science 323 1701

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    [30]

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    Taylor J, Guo H, Wang J 2001 Phys. Rev. B 63 245407

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    Brandbyge M, Mozos J L, Ordejón P, Taylor J, Stokbro K 2002 Phys. Rev. B 65 165401

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    [35]

    Zeng H, Leburton J P, Xu Y, Wei J W 2011 Nanoscale Res. Lett. 6 254

    [36]

    Topsakal M, Aktrk E, Sevincli H, Ciraci S 2008 Phys. Rev. B 78 235435

    [37]

    Biel B, Blase X, Triozon F, Roche S 2009 Phys. Rev. Lett. 102 096803

  • [1]

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    Biel B, Blase X, Triozon F, Roche S 2009 Phys. Rev. Lett. 102 096803

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出版历程
  • 收稿日期:  2013-12-31
  • 修回日期:  2014-02-25
  • 刊出日期:  2014-06-05

边缘重构对锯齿型石墨烯纳米带电子输运的影响

  • 1. 长江大学物理科学与技术学院, 荆州 434023
    基金项目: 

    国家自然科学基金(批准号:11304022,11347010)、湖北省教育厅科学研究项目(批准号:T201204,Q20131208)和长江大学优秀青年教师科研支持计划(批准号:cyq201321,cyq201322)资助的课题.

摘要: 实验研究表明石墨烯纳米带中广泛地存在边缘结构重构且稳定的边缘缺陷结构. 本文采用第一性原理的计算方法研究了锯齿型石墨烯纳米带中边缘结构重构形成的两种不同缺陷结构对材料电子输运性能的影响. 研究发现两种缺陷边缘结构对稳定纳米尺度位型结构和电子能带结构具有显著影响,它使得费米能级发生移动并引起了共振背散射. 两种边缘缺陷重构均抑制了费米能级附近电子输运特性并导致不同区域的电子完全共振背散射,电导的抑制不仅与边缘缺陷结构的大小有关,它更取决于边缘缺陷重构位型引起的缺陷态的具体分布和电子能带的移动.

English Abstract

参考文献 (37)

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